DE3115104A1

DE3115104A1 - METHOD AND DEVICE FOR BIOLOGICAL WASTE WATER TREATMENT

Info

Publication number: DE3115104A1
Application number: DE19813115104
Authority: DE
Inventors: Edmund John 14068 Gettzville N.Y. Breider
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1981-04-14
Filing date: 1981-04-14
Publication date: 1982-10-28
Also published as: US4442005A

Description

(T 80/16) H 81/29 (T 80/16) H 81/29

Sti/fz 14.04.1981Sti / fz 04/14/1981

Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser Method and device for the biological purification of waste water

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwasser, bei dem das Abwasser in einem Belebungsbecken in Gegenwart von belebtem Schlamm begast wird, das Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch aus dem Belebungsbecken abgezogen und in einer Nachklärung zu gereinigtem Wasser und Schlaitm aufgeteilt wird und der Schlamm wenigstens teilweise aus der Nachklärung als Rücklaufschlamm in das Belebungsbecken zurückgeführt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for the biological purification of wastewater, in which the wastewater is in an activated sludge tank is fumigated in the presence of activated sludge, the sewage-activated sludge mixture is withdrawn from the activated sludge tank and divided into purified water and water in a final clarification and the sludge is at least partially returned from the secondary treatment as return sludge into the activated sludge tank is, as well as a device for performing the method.

Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus LINDE-Berichte aus Technik und Wissenschaft , Heft 34, 1973, Seiten 37 bis 40 bekannt. Dabei wird in ein vollständig oder mindestens teilweise gegen die Atmosphäre abeschlossenes Belebungsbekken ein mehr Vol.% Sauerstoff als Luft enthaltendes Gas eingebracht. Die nicht gelöste Sauerstoffmenge wird aufgefangen und im Kreislauf, beispielsweise über ein Gebläse, rezirkuliert. Eine der gelösten Sauerstoffmenge entsprechende Menge an frischem Sauerstoff wird aus einem Vorrat ergänzt.One such procedure is, for example, from LINDE reports from Technology and Science, Issue 34, 1973, pages 37 to 40 known. This is done in a complete or at least Aeration tank partially closed off from the atmosphere, a gas containing more vol.% oxygen than air was introduced. The undissolved amount of oxygen is collected and recirculated in the circuit, for example using a fan. An amount of fresh oxygen corresponding to the amount of dissolved oxygen is replenished from a supply.

Form. 5729 7.78Shape. 5729 7.78

j ι J Δj ι J Δ

Trotz der Verwendung eines sauerstoffhaltigen Gases können bei einem solchen Verfahren in der Nachklärung anaerobe Be-Despite the use of an oxygen-containing gas, such a process can lead to anaerobic

dingungen auftreten, so daß die Mikroorganismen einer Ände- rung ihrer Umweltbedingungen ausgesetzt sind,und eine Umstellung der Stoffwechselvorgänge hervorgerufen wird, was zu ei- : ner Verlangsamung des Substratabbaus führt. Für einen hohen, guten Substratentzug im Belebungsbecken ist es jedoch wich- \ tig, daß der Belebtschlamm die aufgenommenen Schmutzstoffe bereits möglichst vollständig abgebaut hat, wenn er als Rücklaufschlamm erneut mit dem Abwasser in Kontakt kommt. Wenn jedoch durch die Umstellung von aerob auf anaerob in der Nachklärung der eigentliche Abbauprozeß verlangsamt wird, besitzt der Belebtschlamm nicht die gleiche Aufnahmekapazität wie ein Belebtschlamm, der zuvor alle vorhandenen Substratreste völlig abgebaut hat. Damit ist auch die mögliche Schlammbelastung im Belebungsbecken begrenzt.Conditions occur so that the microorganisms are exposed to a change in their environmental conditions, and a change in metabolic processes is brought about, which leads to a slowing down of the substrate degradation. However, for high, good substrate removal in the aeration tank, it is important \ tig that the activated sludge has captured contaminants already completely as possible degraded when he again comes as a return sludge with the wastewater into contact. However, if the actual degradation process is slowed down by switching from aerobic to anaerobic in the secondary clarification, the activated sludge does not have the same absorption capacity as an activated sludge that has completely degraded all substrate residues beforehand. This also limits the possible sludge load in the aeration tank.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens so auszugestalten, daß auf einfache und wirtschaftliche Weise im Belebungsbecken eine möglichst hohe Schlammbelastung aufrechterhalten und daß bei wirtschaftlichem Energieeinsatz eine hohe Ausnutzung des Belüftungs- < gases erreicht wird. ^! The invention has for its object to provide a method of the type mentioned, as well as an apparatus for performing the method to design so as to maintain the highest possible sludge load in a simple and economical manner in the aeration tank and that in the economic use of energy, a high utilization of the aeration <gases reached will. ^!

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim Ansteigen der Schmutzstoffbelastung im zulaufenden Abwasser über einen vorgegebenen Wert ein Teil des Rücklaufschlamms in ein Begasungsbecken geleitet wird, der Rücklaufschlamm im Begasungsbecken solange begast wird, bis die Schmutzstoffbelastung im zulaufenden Abwasser unter den vorgegebenen Wert abgefallen ist, und anschließend in das Belebungsbecken geleitet wird.This object is achieved in that the Part of the return sludge increases in the pollutant load in the incoming wastewater above a specified value is passed into a fumigation tank, the return sludge in The fumigation basin is fumigated until the pollutant load in the incoming wastewater falls below the specified level Value has dropped, and is then fed into the aeration tank.

Form. «7» 7.78Shape. "7" 7.78

Mit dieser erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird erreicht, daß das Verfahren wie die herkömmlichen Belebtschlammverfahren abläuft, wenn die Schmutzstoffbelastung im zulaufenden Abwasser unter einem vorgegebenen Wert liegt, und daß bei wechselnden Schmutzstoffbelastungen im zulaufenden Abwasser auch bei hohen Schmutzstoffbelastungen dem Belebungsbecken ein belebter Schlamm mit hoher Schmuztstoffaufnahmekapazität zugeleitet werden kann. Damit kann eine hohe Schianunbelastung im Belebungsbecken aufrechterhalten werden. Dabei wird ein wirtschaftlicher Energieeinsatz und eine hohe Ausnutzung des /"^ Belüftungsgases insofern erreicht, als nur ein Teil des Rück-"^ laufSchlamms beim Ansteigen der Schmutzstoffbelastung im zulaufenden Abwasser in das Begasungsbecken geleitet wird und demzufolge nur ein Teil begast werden muß, und die Begasung unter den angegebenen zeitlich begrenzten Bedingungen durchgeführt wird. Durch die zeitliche Begrenzung der Begasung wird außerdem vermieden, daß eine aerobe Schlammstabilisierung erfolgt, die einen erhöhten Aktivitätsverlust des Belebtschlammes mit verringerter SauerstoffaufnahmefähigkeitWith this procedure according to the invention it is achieved that the process runs like the conventional activated sludge process when the pollutant load in the incoming wastewater is below a predetermined value, and that with changing pollutant loads in the incoming wastewater, an activated sludge with a high pollutant absorption capacity is fed to the activated sludge tank even with high pollutant loads can. In this way, a high ski load can be maintained in the aeration tank. An economical use of energy and a high utilization of the / "^ aeration gas is achieved insofar as only part of the return sludge when the pollutant load increases in the incoming wastewater is passed into the fumigation basin and consequently only part of it has to be gassed Fumigation is carried out under the specified time-limited conditions. The time limitation of the gassing also prevents aerobic sludge stabilization from taking place, which would result in an increased loss of activity of the activated sludge with a reduced oxygen absorption capacity

20 bedingen würde.20 would require.

Ist eine maximale Schmutzstoffbelastung im zulaufenden Abwasser erreicht bzw. nimmt die Schmutzstoffbelastung wieder ab, 'x_v_. dann wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Zufuhr des RücklaufSchlamms in das Begasungsbecken abgestellt, und nach einer Verzögerungszeit ein Teil des zulaufenden Abwassers in Abhängigkeit von der Schlammkonzentration im Begasungsbecken in dieses eingeleitet. Durch den Zulauf von Abwasser in das Begasungsbecken wird der dort vorhandene Belebtschlamm ausgewaschen.If a maximum pollution load has been reached in the incoming wastewater or if the pollution load decreases again, 'x_v_. then according to a preferred embodiment of the invention Process the supply of the return sludge into the Fumigation basin turned off, and after a delay time a part of the incoming wastewater depending on the Sludge concentration in the fumigation basin introduced into this. The inflow of wastewater into the fumigation basin is the activated sludge present there washed out.

Mit Vorteil wird die Begasung des Rücklaufschlamms im Begasungsbecken in Abhängigkeit von der Schlammkonzentration durchgeführt.
35The fumigation of the return sludge in the fumigation basin is advantageously carried out as a function of the sludge concentration.
35

Form. 572* 7.71Shape. 572 * 7.71

: .".: .". .: 31 151OA:. ".:.". .: 31 151OA

Gute Ergebnisse werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht, wenn als vorgegebener Wert der Schmuztstoffbelastung ein Wert im Bereich von 1,3 bis 1,6 kg BSB₅/Tag kg suspendierter flüchtiger Feststoffe ausgewählt wird.Good results are achieved with the method according to the invention if a value in the range from 1.3 to 1.6 kg BOD ₅ / day kg of suspended volatile solids is selected as the predetermined value for the pollution.

Zweckmäßigerweise wird dabei die Begasung des Rücklaufschlamms im Begasungsbecken mit einem mehr Vol.% Sauerstoff als Luft enthaltenden Gas durchgeführt.Appropriately, the return sludge is fumigated in the fumigation basin with more vol.% Oxygen carried out as a gas containing air.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver-.-—\ fahrens weist ein Belebungsbecken mit Abwasserzuleitung und eine dem Belebungsbecken nachgeschaltete Nachklärung mit Schlammrücklaufleitung in das Belebungsbecken auf. Erfindungsgemäß ist eine solche Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß dem Belebungsbecken ein Begasungsbecken mit einer Begasungseinrichtung vorgeschaltet, an das Begasungsbecken eine weitere Schlammrücklaufleitung angeschlossen und in der Abwasserzuleitung eine an eine Regeleinheit angeschlossene Meßeinrichtung zur Bestimmung der Schmutzstoffbelastung im zulaufenden Abwasser vorgesehen ist, und daß die Regeleinheit mit einer Pumpe in der zum Begasungsbecken führenden Schlammrücklaufleitung und der Begasungseinrichtung in Verb indung s te ht.A device for carrying out the process according to the invention. fahrens has an activated sludge tank with waste water supply and a secondary clarification unit downstream of the activated sludge tank Sludge return line into the aeration tank. According to the invention Such a device is characterized in that the aeration tank is a gassing tank with a Upstream gassing device, another sludge return line connected to the gassing basin and in the Waste water supply a measuring device connected to a control unit for determining the pollution in the incoming wastewater is provided, and that the control unit with a pump in the leading to the fumigation basin The sludge return line and the gas supply unit are connected.

Mit Vorzug ist das Begasungsbecken über eine ein Ventil aufweisende Zweigleitung an die Abwasserzuleitung angeschlossen, und eine Stelleinrichtung des Ventils mit der Regeleinheit verbunden. Zur Bestimmung der Schlammkonzentration im Begasungsbecken ist dieses vorteilhaft mit einer entsprechenden Meßeinrichtung versehen, die mit der Stelleinrichtung des Ventils in der Zweigleitung verbunden ist.The fumigation basin is preferably a valve having branch line connected to the sewage line, and an adjusting device of the valve with the Control unit connected. To determine the sludge concentration in the fumigation basin, this is advantageous with a provided corresponding measuring device, which is connected to the adjusting device of the valve in the branch line is.

Nach einer weiteren Ausgestaltungsform ist die Begasungsein-According to a further embodiment, the fumigation unit is

¹J-richtung im Begasungsbecken über die Regeleinheit zum Ein- J ¹ J-direction in the fumigation tank via the control unit to the one-J

Form. 5729 7.78 >■Shape. 5729 7.78> ■

schalten mit der Meßeinrichtung zur Bestimmung der Schmutzstoffbelastung im zulaufenden Abwasser und zum Ausschalten mit der Meßeinrichtung zur Bestimmung der Schlammkonzentration im Begasungsbecken verbunden.
5switch connected to the measuring device for determining the pollutant load in the inflowing wastewater and for switching off with the measuring device for determining the sludge concentration in the fumigation basin.
5

Diese erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubtes, bei Ansteigen der Schmutzstoffbelastung im zulaufenden Abwasser über einen vorgegebenen Wert nur einen Teil des Rücklaufschlamms über einen begrenzten Zeitraum hinweg zu begasen. Neben einer Steigerung der möglichen Schlammbelastung wird damit auch eine Reduzierung des SauerstoffVerbrauchs ermöglicht.This device according to the invention allows when the pollution load in the incoming wastewater increases over a given value to gas only part of the return sludge over a limited period of time. In addition to a An increase in the possible sludge load also enables a reduction in oxygen consumption.

Bei Verwendung eines mehr Vol.% Sauerstoff als Luft enthaltenden Gases zur Begasung ist es von Vorteil, wenn sowohl das Begasungs- als auch das Belebungsbecken gegenüber der Atmosphäre geschlossen ausgebildet sind und eine Zuleitung· für das Gas aufweisen.When using one containing more vol.% Oxygen than air Gas for fumigation, it is advantageous if both the fumigation and the aeration tank opposite the Atmosphere are designed to be closed and have a supply line for the gas.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens schematisch dargestellt, das nachstehend näher erläutert wird.In the drawing, an embodiment of the device for performing the method is shown schematically is explained in more detail below.

In der Figur ist mit 2 ein Belebungsbecken bezeichnet, das y,. aus drei Begasungszonen 2a, 2b und 2c besteht und mit einer Abwasserzuleitung 1 verbunden ist. Jede Begasungszone ist mit einem herkömmlichen Oberflächenbelüfter 3a, 3b und 3c versehen. Von der letzten Begasungszone 2c führt eine Leitung 4 in ein Nachklärbecken 5, das mit der ersten Begasungszone 2a über eine Schlammrücklaufleitung 6 mit Pumpe 7 verbunden ist.In the figure, 2 denotes an aeration tank, the y ,. consists of three gassing zones 2a, 2b and 2c and with one Waste water supply line 1 is connected. Every fumigation zone is with a conventional surface aerator 3a, 3b and 3c Mistake. From the last gassing zone 2c, a line 4 leads into a secondary clarification tank 5, which is connected to the first gassing zone 2a via a sludge return line 6 with pump 7 is.

In der Abwasserzuleitung 1 ist eine Meßeinrichtung 8 zur Bestimmung der Schmutzstoffbelastung angeordnet, die beispielsweise aufgrund der Proportionalität der Schmutzstoffbelastung zur Durchflußmenge als Durchflußmengenmeßgerät ausge-In the sewage line 1 is a measuring device 8 for determination the pollution load arranged, for example due to the proportionality of the pollution load designed for flow rate as a flow rate measuring device

Form. 57» 7.TOShape. 57 »7.TO

bildet sein kann und über eine Leitung 9 mit einer Regeleinheit 10 verbunden 1st.can be forms and via a line 9 with a control unit 10 connected 1st.

Liegt die Schmutzstoffbelastung unterhalb eines vorgegebenen Wertes, meist der mittleren Schmutzstoffbelastung, so fließt das Abwasser über die Abwasserzuleitung 1 in die Begasungszone 2a. Dort wird es mit dem über die Schlanunrücklaufleitung zurückgeführten Schlamm und sauerstoffhaltigem Gas, das über den Oberflächenbelüfter 3a eingetragen wird, vermischt. Nach ausreichender Behandlung, die durch das Volumen der Begasungszone 2a festgelegt ist, gelangt das Abwasser-Belebtschlarnm-Gemisch in die nächsten Begasungszonen 2b und 2c, in denen es in gleicher Weise behandelt wird. Von der .Begasungszone 2c wird das Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch über Leitung 4 in das Nachklärbecken 5 geleitet. Das geklärte Wasser wird über Leitung 11 aus dem Nachklärbecken 5 abgezogen und kann weiteren Behandlungsschritten unterworfen oder direkt einem Vorfluter zugeleitet werden. Der Schlamm wird zum größten Teil über die Schlammrücklaufleitung 6 und Pumpe 7 in die Begasungszone 2a zurückgeführt, während Uberschußschlarnm über Leitung 12 abgezogen wird.If the pollution load is below a specified value, usually the mean pollution load, then flows the wastewater via the wastewater feed line 1 into the aeration zone 2a. There it is mixed with the sludge and oxygen-containing gas returned via the Schlanun return line the surface aerator 3a is entered, mixed. After adequate treatment, due to the volume of the fumigation zone 2a is set, the sewage-activated sludge mixture reaches the next fumigation zones 2b and 2c, in which it is treated in the same way. From the .Gasification zone 2c, the waste water-activated sludge mixture is in the secondary clarifier 5 passed. The clarified water is drawn off from the secondary clarifier 5 via line 11 and can be further used Subject to treatment steps or be fed directly to a receiving water. The mud will be for the most part via the sludge return line 6 and pump 7 into the aeration zone 2a returned, while Überußschlarnm over Line 12 is withdrawn.

Solange die Schmutzstoffbelastung des Abwassers unterhalb des vorgegebenen Wertes liegt, läuft das Verfahren in der beschriebenen Weise ab. Steigt die Schmutzstoffbelastung jedoch über den vorgegebenen Wert an, dann kommt das erfindungsgemäße Verfahren zum Tragen. Dazu ist dem Belebungsbekken 2 ein Begasungsbecken 13 mit einem Oberflächenbelüfter 14 vorgeschaltet. Das Begasungsbecken 13 ist über eine Schlammrücklaufleitung 16 mit dem Nachklärbecken 5 und über eine Zweigleitung 19 mit der Abwasserzuleitung 1 verbunden. In der Schlammrücklaufleitung 16 ist eine Pumpe 15 angeordnet, die über eine Stelleinrichtung 17 und Leitung 18 mit der Regeleinheit 10 verbunden ist. Die Zweigleitung 19 weist ein Ventil 20 auf, das über eine Stelleinrichtung 21 ebenfallsAs long as the pollution of the sewage is below of the specified value, the method proceeds in the manner described. However, the pollution load increases above the predetermined value, then the method according to the invention comes into play. In addition there is the activation pool 2, a gassing basin 13 with a surface aerator 14 is connected upstream. The gassing basin 13 is via a sludge return line 16 is connected to the secondary clarifier 5 and via a branch line 19 to the waste water supply line 1. In the sludge return line 16 is a pump 15, which via an adjusting device 17 and line 18 with the control unit 10 is connected. The branch line 19 has a valve 20, which is also operated via an adjusting device 21

Form. 8729 7.78Shape. 8729 7.78

1 mit der Regeleinheit 10 verbunden ist.1 is connected to the control unit 10.

Beim Ansteigen der Durchflußmenge bzw. der Schmutzstoffbelastung über den vorgegebenen Wert, leitet das Durchflußmengenmeßgerät 8 ein ensprechendes Signal an die Regeleinheit 10 weiter, woraufhin diese der Stelleinrichtung 17 über Leitung 18 das Signal zum Einschalten der Pumpe 15 gibt. Wenn die Pumpe 15 in Betrieb ist> wird ein Teil des Schlammes der Schlammrücklaufleitung 6 über Leitung 16 in das Begasungsbecken 13 geleitet, dort mit einem sauerstoffhaltigen Gas vermischt und anschließend in die Begasungszone 2a zur weiteren Behandlung geleitet.When the flow rate or the pollution load rises above the specified value, the flow rate measuring device conducts 8 a corresponding signal to the control unit 10, whereupon the control unit 17 via line 18 gives the signal to switch on the pump 15. When the pump 15 is in operation> a part of the sludge of the sludge return line 6 via line 16 into the fumigation basin 13 passed, mixed there with an oxygen-containing gas and then into the aeration zone 2a for further treatment directed.

Ist die maximale Schmutzstoffbelastung erreicht, d.h. nimmt die Schmutzstoffbelastung im zulaufenden Abwasser wieder ab, gibt die Regeleinheit 10 an die Stelleinrichtung 17 das Signal zum Abschalten der Pumpe 15. Damit gelangt kein weiterer Schlamm mehr in das Begasungsbecken 13. In dem Begasungsbekken 13 ist eine Meßeinrichtung 22 zur Bestimmung der Schlammkonzentration, beispielsweise ein photoelektrischer Fühler, angeordnet, der über die Stelleinrichtung 21 mit dem Ventil 20 verbunden ist. Das Ventil 20 öffnet nach einer zeitlichen Verzögerung, die abhängig ist von der vom photoelektrischen Fühler 22 gemessenen Schlammkonzentration im Begasungsbecken 13, und über Leitung 19 fließt ein Teil des Abwassers in das Begasungsbecken 13. Dieser Abwasserteilstrom dient dazu,/den Schlamm aus dem Begasungsbecken 13 auszuwaschen. Die Menge des Abwasserteilstroms hängt von der Schlammkonzentration und der Höhe der maximalen Schmutzstoffbelastung ab. Ist diese extrem hoch, so wird mehr Abwasser nach einer kürzeren zeitlichen Verzögerung in das Begasungsbecken 13 geleitet .Has the maximum pollution load been reached, i.e. increases the pollution load in the incoming wastewater is reduced again, if the control unit 10 sends the signal to the actuating device 17 to switch off the pump 15, no further pump is received Sludge more in the fumigation basin 13. In the fumigation basin 13 is a measuring device 22 for determining the sludge concentration, For example, a photoelectric sensor arranged, which via the actuator 21 with the valve 20 is connected. The valve 20 opens after a time delay which depends on the photoelectric Sensor 22 measured sludge concentration in the fumigation basin 13, and part of the wastewater flows into the via line 19 Fumigation basin 13. This waste water partial flow is used to / wash out the sludge from fumigation basin 13. The amount of the sewage partial flow depends on the sludge concentration and the level of the maximum pollution load. is this is extremely high, so more wastewater is passed into the fumigation basin 13 after a shorter time delay .

Fällt die Schlammkonzentration im Begasungsbecken 13 unter den vorgegebenen Wert ab, dann wird über den photoelektri-If the sludge concentration in the fumigation tank 13 falls below the specified value, then the photoelectric

Form. J729 7.71Shape. J729 7.71

sehen Fühler 22 das Ventil 20 mit Hilfe der Stelleinrichtung 21 geschlossen. Daraufhin verläuft das Verfahren in der oben beschriebenen Weise solange ab, bis die Schmutzstoffbelastung im zulaufenden Abwasser wieder über den vorgegebenen Wert an-see sensor 22 the valve 20 with the help of the actuator 21 closed. The process then proceeds in the manner described above until the pollution load in the incoming wastewater again above the specified value.

5 steigt.5 increases.

Mit Vorzug sind das Belebungsbecken 2 und das Begasungsbecken 13 gasdicht abgedeckt. Dann kann reiner Sauerstoff zur Begasung verwendet werden.The aeration basin 2 and the gassing basin 13 are preferably covered in a gas-tight manner. Then pure oxygen can be used for fumigation be used.

1010

Bevorzugt wird auch der Betrieb des Oberflächenbelüfter 14 oder gegebenenfalls der Sauerstoffeintragseinrichtung von der Schmutzstoffbelastung im zulaufenden Abwasser abhängig gemacht. Der Oberflächenbelüfter 14 schaltet demnach dann ein, wenn die Pumpe 15 in Betrieb genommen wird, und schaltet aus, wenn das Ventil 20 schließt. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, daß neben einer Verminderung des Sauerstoff-Verbrauchs eine bedeutende Energieeinsparnis eintritt.Operation of the surface aerator 14 is also preferred or, if necessary, the oxygen supply device depending on the pollution load in the incoming wastewater made. The surface aerator 14 accordingly switches on when the pump 15 is put into operation and switches off when the valve 20 closes. This procedure has the advantage that, in addition to a reduction in oxygen consumption a significant energy saving occurs.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird normalerweise solange kein Abwasser in das Begasungsbecken 13 geleitet, wie die Schmutzstoffbelastung im zulaufenden Abwasser ansteigt. In manchen Fällen kann es jedoch zweckmäßig sein, auch während des Anstiegs der Schmuztstof fbelastung schon Abwasser in das Begasungsbecken zu leiten, wenn z.B. extrem hohe Schmutzstoffbelastungen erwartet werden. In diesem Fall kann über die Regeleinheit 10 unmittelbar ein Signal zum öffnen des Ventils 20 an die Stelleinrichtung 21 gegeben und somit ein Teil des Abwassers in das Begasungsbecken 13 geleitet werden. Jedoch sollte diese Abwassermenge im Vergleich zur Gesamtmenge nicht groß sein, d.h. 25% nicht überschreiten. Wird nämlich mehr Abwasser über Leitung 19 in das Begasungsbecken geleitet,dann kann es schwierig sein, in dem Begasungsbecken 13 eine hohe Schlammkonzentration einzustellen und aufrechtzuerhalten, die aber zum schnellen Erreichen einer guten Schmutzstoffaufnahmcj-In the method according to the invention is normally as long as no wastewater is passed into the gassing basin 13, as the pollution load in the incoming wastewater increases. In In some cases, however, it can be useful to pour the wastewater into the waste water even while the pollution is increasing To manage fumigation basins, for example, if extremely high pollution levels to be expected. In this case, a signal to open the valve can be sent directly via the control unit 10 20 given to the actuating device 21 and thus some of the wastewater can be passed into the gassing basin 13. However this amount of waste water should not be large compared to the total amount, i.e. not exceed 25%. Namely more Waste water passed through line 19 into the fumigation basin, then it can be difficult to get a high level in the fumigation basin 13 To set and maintain the sludge concentration, but this is necessary for the rapid achievement of a good dirt pick-up

Form. 5729 7.78Shape. 5729 7.78

kapazität bei extrem hohen Schmutzstoffbelastungen notwendig ist.capacity required for extremely high levels of pollution is.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient dazu, eine hohe Schlammbelastung aufrechtzuerhalten und damit den Sauerstoffverbrauch erheblich zu reduzieren. Als besonders günstig hat sich erwiesen,wenn die Schmutzstoffbelastung zwischen 1,3 und 1,6 kg BSBg/Tag kg suspendierter flüchtiger Feststoffe liegt.(VSS)The method according to the invention serves to prevent a high level of sludge pollution and thus significantly reduce oxygen consumption. Has been particularly cheap proved when the pollution load between 1.3 and 1.6 kg BOD / day kg suspended volatile solids (VSS)

r- Es wurden Versuche durchgeführt, bei denen die Bedingungen einer städtischen Kläranlage simuliert wurden. Dabei wurde ein Belebungsbecken mit zwei Begasungszonen von je 1,5 m³ Volumen, ein vorgeschaltetes Begasungsbecken des gleichen Volumens und ein Nachklärbecken mit einem Volumen von 9,7 m³ benutzt. Als Gas zur Begasung wurde 99,5%iger Sauerstoff verwendet, der über Belüftungsturbinen eingetragen wurde.r- Tests were carried out simulating the conditions of an urban sewage treatment plant. An aeration tank with two gassing zones each ^{with a volume of 1.5 m 3} , an upstream gassing tank of the same volume and a secondary clarifier with a volume of 9.7 m ^{3 were} used. The gas used for gassing was 99.5% oxygen, which was introduced via ventilation turbines.

Der tägliche Verlauf der Durchflußmenge des Abwassers und damit der Schmutzstoffbelastung des Abwassers während des VersuchsZeitraums war folgender:The daily course of the flow rate of sewage and thus the pollution load of the wastewater during the test period was as follows:

Die Durchflußmenge des Abwassers nahm zwischen Mitternacht ■■._VJiw. und 5.00 Uhr morgens gleichmäßig von 47 auf 34 l/min ab. Ab 5.00 Uhr stieg die Durchflußmenge wieder an und erreichte um 9.00 Uhr einen Wert von 64 l/min , der der mittleren Durchflußmenge entspricht, und um 11.00 Uhr einen maximalen Wert von 123 l/min. Während des Anstiegs von 9.00 Uhr bis 11.00 Uhr wurde gemäß der Erfindung ein Teilstrom des RücklaufSchlamms (7,5 l/min ) in das Begasungsbecken geleitet und dort begast.The sewage flow rate increased between midnight ■■. _VJiw . and 5 a.m. in the morning from 47 to 34 l / min. From 5:00 a.m. the flow rate increased again and at 9:00 a.m. it reached a value of 64 l / min, which corresponds to the mean flow rate, and at 11:00 a.m. a maximum value of 123 l / min. During the increase from 9:00 a.m. to 11:00 a.m., according to the invention, a partial flow of the return sludge (7.5 l / min) was passed into the fumigation tank and gassed there.

Zwischen 11.00 Uhr und 17.00 Uhr nahm die Durchflußmenge gleichmäßig auf den Mittelwert von 64 l/min ab. Während dieser Zeit wurde ein Teilstrom des Abwassers, 15 l/min ,Between 11 a.m. and 5 p.m. the flow rate decreased evenly to the mean value of 64 l / min. While During this time, a partial flow of the wastewater, 15 l / min,

Form. 8729 7.7SShape. 8729 7.7S

in das Begasungsbecken geleitet, wodurch die Schlammkonzentration im Begasungsbecken wieder langsam abnahm. Zwischen 17.00 Uhr und Mitternacht nahm die Durchflußmenge des Abwassers weiter von 64 l/min auf 47 l/min ab und ein er-passed into the fumigation basin, reducing the sludge concentration slowly decreased again in the fumigation tank. Between 5:00 p.m. and midnight, the sewage flow rate increased continue from 64 l / min to 47 l / min and a

5 neuter Zyklus begann.5 new cycle began.

Täglich wurden Messungen zur Bestimmung der Schmutzstoffbelastung um 8.00, 11.00 und 16.00 Uhr durchgeführt. Zur Vereinfachung der experimentellen Durchführung wurde die Schmutzstoffbelastung aus der CSB-Belastung errechnet, die /"><►■ im wesentlichen der BSB,--Belastung proportional ist. Dabei wurde eine mittlere Schmutzstoffbelastung während des gesamten Behandlungsverfahrens von 3,9 kg CSB/Tag VSS bei einer maximalen täglichen Schwankung der Schmutzstoffbelastung von 3,5 kg und einer mittleren täglichen Schwankung der Schmutzstoffbelastung von 2,5 kg CSB/Tag kg VSS ermittelt. Während der Versuche wurden die Verunreinigungen in befriedigender Weise aus dem Abwasser entfernt, und die Schlammqualität war einwandfrei.Measurements were taken every day to determine pollution levels at 8 a.m., 11 a.m. and 4 p.m. For simplification In the experimental implementation, the contamination load was calculated from the COD load / "> <► ■ is essentially proportional to the BOD load a mean contamination load during the entire treatment process of 3.9 kg COD / day VSS was found for a maximum daily fluctuation of the pollution load of 3.5 kg and a mean daily fluctuation the contamination load of 2.5 kg COD / day kg VSS was determined. During the tests, the impurities in satisfactorily removed from the sewage and the sludge quality was impeccable.

Zum Vergleich wurden bei gleichen Bedingungen drei weitere Versuchsreihen durchgeführt, wobei nach herkömmlichen Verfahren gearbeitet wurde, d.h. es wurde das Begasungsbecken 'v nicht benützt. Bei Versuchsreihe A wurde, wie beim erfindungsgemäßen Verfahren, der Rücklaufschlamm in Abhängigkeit von der Abwassermenge in das Belebungsbecken geleitet. Bei Versuchsreihe B wurden konstant 7,5 l/min und bei Versuchsreihe C 3 l/min Rücklaufschlamm in das Belebungsbecken geleitet. For comparison, three further series of tests were carried out under the same conditions, using conventional methods was worked, i.e. the fumigation basin 'v was not used. In test series A, as in the case of the invention Process depending on the return sludge guided by the amount of wastewater into the aeration tank. In test series B the constant rate was 7.5 l / min and in test series C 3 l / min return sludge passed into the aeration tank.

Tabelle I gibt im einzelnen die Ergebnisse dieser Versuche im Vergleich zum erfindungsgemäßen Verfahren wieder und zeigt deutlich dessen Überlegenheit, nämlich eine hohe mittlere Schmutzstoffbelastung bei relativ geringen mittleren und maximalen täglichen Schwankungen der Schmutzstoffbelastung .Table I shows in detail the results of these tests in comparison with the method according to the invention and clearly shows its superiority, namely a high mean pollution load with a relatively low mean one and maximum daily fluctuations in pollution levels .

Form. 87» 7.7»Shape. 87 »7.7»

Tabelle ITable I.

Er£indungsge-■SBes VerfahrenInvention procedure

Versuchsreihe A variable SchlamnrttckführungTest series A variable sludge recovery

Versuchsreihe B konstante (7,5 1/nin ) SchlanmrUckfüh~ rungTest series B constant (7.5 1 / nin) Snake return

Versuchsreihe C konstante (3 1/ain) SchlanmrückfQhrungTest series C constant (3 1 / ain) snake return

naxlwil· tKglich« Schwankung*naxlwil daily « Fluctuation*

3,53.5

11,311.3

6*16 * 1

11,511.5

Mittler·Middle

täglich· 2,5daily 2.5

Schwankung*Fluctuation*

Mittler· 3,9 Schwankung*Mean 3.9 fluctuation *

«,2«, 2 4,04.0

• *• *

• * f 1 · »• * f 1 · »

* ausgedrückt in kg C«B/Tag kg VSS* expressed in kg C «B / day kg VSS

Claims

10 patents

1. Process for the biological purification of waste water, in which the waste water is present in an aeration tank is fumigated by activated sludge, the sewage-activated sludge mixture is drawn off from the activated sludge tank and is divided into purified water and sludge in a secondary treatment and the sludge is at least partially removed the secondary clarification as return sludge in the activation tank is returned, characterized in that when the pollution increases in the incoming wastewater A part of the return sludge is passed into a gas treatment basin above a specified value, the return flow sludge is fumigated in the fumigation tank until the pollutant load in the incoming wastewater is below the specified value has fallen, and is then fed into the aeration tank.

2. The method according to claim 1, characterized in that the supply of the return sludge into the gas treatment basin after a maximum pollution load has been reached turned off and after a delay time some of the incoming wastewater, depending on the sludge con-

, Form. 5729 7.78, Shape. 5729 7.78

'centering in the fumigation basin is introduced into this.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized / that the fumigation of the return sludge in fumigation basins is carried out depending on the sludge concentration.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a value in the range from 1.3 to 1.6 kg BOD ₅ / day kg suspended volatile solids is selected as the predetermined value of the pollution load.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that the fumigation of the return sludge in the fumigation basin with more vol.% oxygen than air containing gas is carried out.

6. Apparatus for performing the method according to any one of claims 1 to 5 with an aeration tank with waste water supply line and a secondary clarification with sludge return line downstream of the activated sludge tank into the Aeration tank, characterized in that the activation tank (2) has a gassing tank (13) with a gassing device (14) upstream, another sludge return line (16) is connected to the gas tank (13) closed and in the sewage line (1) a measuring device (8) connected to a control unit (10) for determining the pollution load in the incoming wastewater is provided, and that the control unit (10) with a pump (15) in the sludge return line (16) leading to the gassing basin (13) and the gassing device (14) is in connection.

Form. 672* 7.71Shape. 672 * 7.71

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the gassing basin (13) has a valve (20) Branch line (19) is connected to the sewage line (1), and that an adjusting device (21) of the Valve (20) is in communication with the control unit (10).

8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that a measuring device (22) in the gassing tank (13) arranged to determine the sludge concentration and the measuring device (22) with the adjusting device (21) of the valve (20) is connected in the branch line (19).

9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that that the gassing device (14) in the gassing basin (13) via the control unit (10) to switch on with the measuring device (8) for determining the pollution load in the incoming wastewater and to the switch with the measuring device (22) for determining the sludge concentration is connected in the fumigation tank (13).

10. Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that that the gassing tank (13) and the activated sludge tank (2) are designed to be closed with respect to the atmosphere are and a supply line for a more vol.

25 have material as air containing gas.

Form. 5729 7.7>Shape. 5729 7.7>